一種小型常開式高速離合器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種離合器，尤其是一種小型常開式高速離合器。
【背景技術】
[0002]離合器類似于開關，主要作用是接合或斷離動力傳遞。離合器機構其主動部分與從動部分可以暫時分離，又可以逐漸接合，離合器的主動部分和從動部分借助接觸面間的摩擦作用，或是用液體作為傳動介質(液力偶合器)，或是用磁力傳動(電磁離合器)來傳遞轉矩，使兩者之間可以暫時分離，又可逐漸接合。但上述離合器均需要借助外力，如人力(腳踏)、電磁力等使離合器動作。
[0003]對于一些用于特殊場合的機械，常規的離合器無法滿足應用要求。如對于在煤礦礦井、化工廠等存在爆炸性氣體環境的救援機器人或無人駕駛的移動裝備來說，常規的離合器存在三方面的缺點:其一，此類裝備自身體積較小，而常規的離合器相對于此類裝備來說則相對較大(如液力耦合器)，不宜安裝在此類裝備上。其二，此類裝備通常通過遙控操作，對于需要人工去執行離合的離合器來說，則無法實現(如摩擦離合器)。其三，如果為離合器的離合動作單獨增加一套執行機構，或者直接采用電磁式離合器，對于用在爆炸性氣體環境下的設備來說，則需要額外增加一套防爆結構，這會大大增加設計的復雜性。
[0004]同時，對于某些雙驅動的機械，如煤礦救援機器人的雙驅動履帶單元，其兩個驅動系統同時驅動一條履帶，但各自所輸出的最大速度與最大扭矩均不同，通常將傳動比小的驅動系統作為常用驅動系統(其輸出速度大、扭矩小)，將傳動比大的驅動系統作為備用驅動系統(其輸出速度小、扭矩大)，平時，常用驅動系統獨自工作，而當需要克服較大外阻力時，備用驅動系統與常用驅動系統同時工作。對于上述過程的實現需要借助于離合器來完成，當常用驅動系統自己工作時，離合器主動部分與從動部分斷離，兩個驅動系統互不影響；當兩個驅動系統一同工作時，離合器結合，二者共同工作。
[0005]因此，如果設計一個完全機械式的小型離合器，且不依賴于外力僅依靠自身的必要動作(如主動部件自身的轉動)就可以實現分離與結合，對于用于煤礦、化工等領域存在爆炸性氣體環境的無人駕駛的小型移動裝備具有重要的意義。
【發明內容】
[0006]發明目的:為了解決在煤礦礦井、化工廠等存在爆炸性氣體環境的救援機器人或無人駕駛的移動裝備的動力的接合和斷離問題，本發明提供了一種小型常開式高速離合器。該離合器主動部件與從動部件的脫離與結合不依賴于外力作用，只依賴于主動部件自身的轉動，在低速旋轉狀態下保持主動部件與從動部件脫離狀態，高度旋轉狀態下主動部件與從動部件接合。
[0007]為了實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案:一種小型常開式高速離合器，包括離合器主動部件和離合器從動部件，所述離合器主動部件包括動力輸入軸、鍵、轉盤、圓柱銷和拉伸彈簧，動力輸入軸與轉盤中心孔通過鍵連接，轉盤外圓面設有圓柱銷孔，圓柱銷孔內設有圓柱銷，圓柱銷與圓柱銷孔底部通過拉伸彈簧相連；所述離合器從動部件包括左端蓋、右端蓋、內六角螺釘一和連接套，連接套套設在轉盤上，連接套內側設有與圓柱銷相匹配的凹槽，連接套外側設有鍵槽，左端蓋通過內六角螺釘固定在連接套一端，右端蓋通過內六角螺釘一固定在連接套另一端，左端蓋與動力輸入軸之間以及右端蓋與動力輸入軸之間均設有圓錐滾子軸承。
[0008]進一步的，所述轉盤包括左轉盤片和右轉盤片，左轉盤片和右轉盤片通過內六角螺釘二固定，左轉盤片和右轉盤片之間設有圓錐銷。
[0009]進一步的，所述左轉盤片和右轉盤片端面均設有螺釘安裝孔、圓柱銷導槽和圓錐銷孔，螺釘安裝孔內穿入內六角螺釘二，左轉盤片和右轉盤片的圓柱銷導槽組成圓柱銷孔，圓錐銷孔內穿入圓錐銷。
[0010]進一步的，所述動力輸入軸端部設有鎖緊螺母。
[0011]進一步的，轉盤一側端面設有軸用擋圈，軸用擋圈與動力輸入軸固定。
[0012]有益效果:該小型常開式高速離合器可以不通過外力，僅憑借動力輸入軸自身的轉動就可以實現離合器的離合，原理與結構簡單，解決了用于特殊環境下小型移動設備動力的接合和斷離問題。
【附圖說明】
[0013]圖1為該小型常開式高速離合器結構示意圖；
[0014]圖2為該小型常開式高速離合器連接套剖面結構示意圖；
[0015]圖3為該小型常開式高速離合器連接套側面結構示意圖；
[0016]圖4為該小型常開式高速離合器轉盤結構示意圖；
[0017]圖5為該小型常開式高速離合器左轉盤片端面結構示意圖；
[0018]圖6為該小型常開式高速離合器左轉盤片側面結構示意圖。
[0019]圖中:1-動力輸入軸，2-圓錐滾子軸承，3-左端蓋，4-內六角螺釘一，5-連接套，5-1-凹槽，5-2-鍵槽，6-轉盤，6-1-左轉盤片，6-2-右轉盤片，6_3_內六角螺釘二，6_4_圓錐銷，6-5-螺釘安裝孔，6-6-圓柱銷導槽，6-7-圓錐銷孔，7-圓柱銷，8-拉伸彈簧，9-右端蓋，10-軸用擋圈，11-鍵，12-鎖緊螺母。
【具體實施方式】
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[0020]下面結合附圖對本發明做更進一步的解釋。
[0021]如圖1至3所示，本發明小型常開式高速離合器包括離合器主動部件和離合器從動部件。所述離合器主動部件包括動力輸入軸1、鍵11、轉盤6、圓柱銷7和拉伸彈簧8，動力輸入軸I與轉盤6中心孔通過鍵11連接，轉盤6 —側端面設有軸用擋圈10，軸用擋圈10與動力輸入軸I固定，通過軸用擋圈10使動力輸入軸I與轉盤6軸向定位，轉盤6外圓面設有圓柱銷孔，圓柱銷孔內設有圓柱銷7，圓柱銷7與圓柱銷孔底部通過拉伸彈簧8相連。所述離合器從動部件包括左端蓋3、右端蓋9、內六角螺釘一 4和連接套5，連接套5套設在轉盤6上，連接套5內側設有與圓柱銷7相匹配的凹槽5-1，連接套5外側設有鍵槽5-2，鍵槽5-2用來輸出轉矩，左端蓋3通過內六角螺釘4固定在連接套5 —端，右端蓋9通過內六角螺釘一 4固定在連接套5另一端，左端蓋3與動力輸入軸I之間以及右端蓋9與動力輸入軸I之間均設有圓錐滾子軸承2。所述動力輸入軸I端部設有鎖緊螺母12，通過鎖緊螺母12使離合器主動部件和離合器從動部件沿動力輸入軸I軸向相對固定。
[0022]如圖4至6所示，所述轉盤6包括左轉盤片6-1和右轉盤片6_2，所述左轉盤片6_1和右轉盤片6-2結構相同，左轉盤片6-1和右轉盤片6-2端面均設有螺釘安裝孔6-5、圓柱銷導槽6-6和圓錐銷孔6-7，螺釘安裝孔6-5內穿入內六角螺釘二 6-3，左轉盤片6_1和右轉盤片6-2通過內六角螺釘二 6-3固定，左轉盤片6-1和右轉盤片6-2的圓柱銷導槽6_6組成圓柱銷孔，圓錐銷孔6-7內穿入圓錐銷6-4，通過圓錐銷6-4對左轉盤片6-1與右轉盤片6-2之間的相對位置進行精確定位。
[0023]本發明的工作原理:該離合器主要通過離心力的作用使離合器實現結合，通過拉伸彈簧8的作用使離合器脫開，動力輸入軸I靜止或低速運轉時，圓柱銷7在拉伸彈簧8作用下完全置于圓柱銷孔內，離合器從動部件可以自由轉動，當動力輸入軸I運轉速度提高時，圓柱銷7在離心力作用下開始擺脫拉伸彈簧8，直至圓柱銷7 —端插入連接套5的凹槽5-1內，離合器主動部件和離合器從動部件接合，從而帶動離合器從動部件整體轉動，起到傳遞扭矩的作用，此后，當動力輸入軸I運轉速度降低時，圓柱銷7在拉伸彈簧8作用下復位，直至完全置于圓柱銷孔內，離合器主動部件和離合器從動部件分離。
[0024]設動力輸入軸I轉速為ω，圓柱銷7質量為m，圓柱銷7中心旋轉半徑為R，拉伸彈簧8剛度系數為k，驅動力矩為T，圓柱銷7與凹槽7-1間的摩擦系數為μ，拉伸彈簧8初始伸長量為1，圓柱銷7移動距離為Λ 10通常除動力輸入軸I轉速為ω外，其余參數在離合器制作完成后便已確定。
[0025]若動力輸入軸I旋轉方向的軸線與地面垂直，則參數需滿足如下條件，才能使離合器結合:
[0026]m.r.ω 2> k.( Δ 1+1)
[0027]k.I = m.g.μ
[0028]若動力輸入軸I旋轉方向的軸線與地面平行，則參數需滿足如下條件，才能使離合器結合:
[0029]m.r.ω2> k.( Δ 1+1) +mg
[0030]k.I = m.g
[0031]當動力輸入軸I停止轉動，則離合器自行脫開。
[0032]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種小型常開式高速離合器，包括離合器主動部件和離合器從動部件，其特征在于:所述離合器主動部件包括動力輸入軸(I)、鍵(11)、轉盤￠)、圓柱銷(7)和拉伸彈簧(8)，動力輸入軸⑴與轉盤(6)中心孔通過鍵(11)連接，轉盤(6)外圓面設有圓柱銷孔，圓柱銷孔內設有圓柱銷(7)，圓柱銷(7)與圓柱銷孔底部通過拉伸彈簧⑶相連；所述離合器從動部件包括左端蓋(3)、右端蓋(9)、內六角螺釘一(4)和連接套(5)，連接套(5)套設在轉盤(6)上，連接套(5)內側設有與圓柱銷(7)相匹配的凹槽(5-1)，連接套(5)外側設有鍵槽(5-2)，左端蓋(3)通過內六角螺釘(4)固定在連接套(5) —端，右端蓋(9)通過內六角螺釘一(4)固定在連接套(5)另一端，左端蓋(3)與動力輸入軸(I)之間以及右端蓋(9)與動力輸入軸(I)之間均設有圓錐滾子軸承(2)。2.根據權利要求1所述的一種小型常開式高速離合器，其特征在于:所述轉盤(6)包括左轉盤片(6-1)和右轉盤片(6-2)，左轉盤片(6-1)和右轉盤片(6-2)通過內六角螺釘二(6-3)固定，左轉盤片(6-1)和右轉盤片(6-2)之間設有圓錐銷(6-4)。3.根據權利要求2所述的一種小型常開式高速離合器，其特征在于:所述左轉盤片(6-1)和右轉盤片(6-2)端面均設有螺釘安裝孔(6-5)、圓柱銷導槽(6-6)和圓錐銷孔(6-7)，螺釘安裝孔(6-5)內穿入內六角螺釘二(6-3)，左轉盤片(6-1)和右轉盤片(6_2)的圓柱銷導槽(6-6)組成圓柱銷孔，圓錐銷孔(6-7)內穿入圓錐銷(6-4)。4.根據權利要求1所述的一種小型常開式高速離合器，其特征在于:所述動力輸入軸(I)端部設有鎖緊螺母(12)。5.根據權利要求1所述的一種小型常開式高速離合器，其特征在于:轉盤(6)—側端面設有軸用擋圈(10)，軸用擋圈(10)與動力輸入軸⑴固定。
【專利摘要】本發明公開了一種小型常開式高速離合器，包括動力輸入軸，動力輸入軸與轉盤中心孔通過鍵連接，轉盤外圓面設有圓柱銷孔，圓柱銷孔內設有圓柱銷，圓柱銷與圓柱銷孔底部通過拉伸彈簧相連；連接套套設在轉盤上，連接套內側設有與圓柱銷相匹配的凹槽，連接套外側設有鍵槽，左端蓋通過內六角螺釘固定在連接套一端，右端蓋通過內六角螺釘一固定在連接套另一端，左端蓋與動力輸入軸之間以及右端蓋與動力輸入軸之間均設有圓錐滾子軸承。該小型常開式高速離合器可以不通過外力，僅憑借動力輸入軸自身的轉動就可以實現離合器的離合，原理與結構簡單，解決了用于特殊環境下小型移動設備動力的接合和斷離問題。
【IPC分類】F16D43/16
【公開號】CN105156506
【申請號】CN201510628216
【發明人】朱華, 李雨潭, 葛世榮, 李鵬
【申請人】中國礦業大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月28日